高中物理 第七章 分子動(dòng)理論 課時(shí)1 物體是由大量分子組成的課件 新人教版選修33.ppt

第七章 分子動(dòng)理論 目標(biāo)定位 1 知道物體是由大量分子組成的 2 知道分子的大小 能夠用油膜法估測(cè)油酸分子的大小 3 知道阿伏加德羅常數(shù) 會(huì)用它進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算或估算 學(xué)案1物體是由大量分子組成的 知識(shí)探究 自我檢測(cè) 一 用油膜法估測(cè)分子的大小 知識(shí)探究 1 實(shí)驗(yàn)原理把一滴油酸 事先測(cè)出其體積v 滴在水面上 在水面上形成油酸薄膜 認(rèn)為是單分子層 且把分子看成球形 油膜的厚度就是油酸分子的直徑d 測(cè)出油膜面積s 則分子直徑d 2 實(shí)驗(yàn)器材配制好的一定濃度的油酸酒精溶液 淺盤(pán) 痱子粉 或細(xì)石膏粉 量筒 玻璃板 彩筆 3 實(shí)驗(yàn)步驟 1 用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液 緩緩?fù)苿?dòng)活塞 使溶液一滴一滴地滴入量筒中 記下量筒內(nèi)增加一定體積v1時(shí)的滴數(shù)n 算出一滴油酸酒精溶液的體積v 再根據(jù)油酸酒精溶液中油酸的濃度 算出一滴油酸酒精溶液中的油酸體積v 注射器 坐標(biāo)紙 v 2 在水平放置的淺盤(pán)中倒入約2cm深的水 然后將痱子粉 或細(xì)石膏粉 均勻地撒在水面上 再用注射器將配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上 3 待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后 將事先準(zhǔn)備好的玻璃板平放到淺盤(pán)上 然后用彩筆將油酸膜的形狀畫(huà)在玻璃板上 4 將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上 算出油膜的面積s 以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位 計(jì)算輪廓范圍內(nèi)的正方形個(gè)數(shù) 不足半個(gè)的 多于半個(gè)的 5 油膜的厚度d可看做油酸分子的直徑 即d 舍去 算一個(gè) 延伸思考 1 實(shí)驗(yàn)中為什么用酒精對(duì)油酸進(jìn)行稀釋 答案用酒精對(duì)油酸進(jìn)行稀釋是為了獲取更小體積的純油酸 這樣更有利于油酸在水面上形成單分子油膜 同時(shí)酒精易揮發(fā) 不影響測(cè)量結(jié)果 2 實(shí)驗(yàn)中為什么在水面上撒痱子粉 答案撒痱子粉后 便于觀察所形成的油膜的輪廓 二 阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的估算 1 阿伏加德羅常數(shù) na 6 02 1023mol 1它是宏觀世界和微觀世界之間的一座橋梁 它把摩爾質(zhì)量m 摩爾體積v 物質(zhì)的質(zhì)量m 物質(zhì)的體積v 物質(zhì)的密度 等宏觀量 跟單個(gè)分子的質(zhì)量m0 單個(gè)分子的體積v0等微觀量聯(lián)系起來(lái) 2 熱學(xué)中的分子 1 熱學(xué)中的分子與化學(xué)上講的不同 它是構(gòu)成物質(zhì)的分子 原子 離子等微粒的統(tǒng)稱(chēng) 因?yàn)檫@些微粒在熱運(yùn)動(dòng)時(shí)遵從相同的規(guī)律 2 一般分子大小的數(shù)量級(jí)是m 質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是10 26kg 10 10 圖1 典例精析 一 用油膜法估測(cè)分子的大小 例1在做 用油膜法估測(cè)分子的大小 實(shí)驗(yàn)中 104ml油酸酒精溶液中有純油酸6ml 用注射器測(cè)得1ml上述溶液中有50滴 把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里 待油膜形狀穩(wěn)定后 將玻璃板放在淺盤(pán)上 在玻璃板上描出油膜的輪廓 然后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上 其形狀如圖2所示 坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為20mm 圖2 1 油膜的面積是多少 解析數(shù)出在油膜輪廓范圍內(nèi)的格子數(shù) 面積大于半個(gè)方格的算一個(gè) 不足半個(gè)方格的舍去不算 為58個(gè) 油膜面積約為s 58 0 02 2m2 2 32 10 2m2 答案2 32 10 2m2 2 每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少 答案1 2 10 11m3 3 根據(jù)上述數(shù)據(jù) 估算出油酸分子的直徑 答案5 2 10 10m 二 分子的大小 例2關(guān)于分子 下列說(shuō)法中正確的是 a 分子看做小球是分子的簡(jiǎn)化模型 實(shí)際上 分子的形狀并不真的都是小球b 所有分子大小的數(shù)量級(jí)都是10 10mc 物體是由大量分子組成的 其中 分子 只包含分子 不包括原子和離子d 分子的質(zhì)量是很小的 其數(shù)量級(jí)一般為10 10kg 解析將分子看做小球是為研究問(wèn)題方便而建立的簡(jiǎn)化模型 故a選項(xiàng)正確 一些有機(jī)物質(zhì)的分子大小的數(shù)量級(jí)超過(guò)10 10m 故b選項(xiàng)錯(cuò)誤 物體是由大量分子組成的 其中 分子 是分子 原子 離子的統(tǒng)稱(chēng) 故c選項(xiàng)錯(cuò)誤 分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)一般為10 26kg 故d選項(xiàng)錯(cuò)誤 答案a 三 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 例3水的分子量是18g mol 1 水的密度 1 0 103kg m3 阿伏加德羅常數(shù)na 6 02 1023mol 1 則 1 水的摩爾質(zhì)量m g mol 1或m kg mol 1 水的摩爾體積vmol m3 mol 1 解析某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用 g mol 1 作單位時(shí) 其數(shù)值與該種物質(zhì)的分子量相同 所以水的摩爾質(zhì)量m 18g mol 1 如果摩爾質(zhì)量用國(guó)際單位制的單位 kg mol 1 就要換算成m 1 8 10 2kg mol 1 答案181 8 10 21 8 10 5 2 水分子的質(zhì)量m0 kg 水分子的體積v m3 保留一位有效數(shù)字 3 10 26 3 10 29 3 將水分子看做球體 其直徑d m 保留一位有效數(shù)字 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)是m 水分子直徑 4 10 10 10 10 解析36g水中所含水分子的個(gè)數(shù) 4 36g水中所含水分子個(gè)數(shù)n 個(gè) 1 2 1024 解析1cm3的水中水分子的個(gè)數(shù)為 5 1cm3的水中所含水分子個(gè)數(shù)n 個(gè) 3 3 1022 自我檢測(cè) 1 2 3 4 c 先在淺盤(pán)中撒些痱子粉 再用注射器把油酸酒精溶液多滴幾滴在水面上d 用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形 1 2 3 4 b項(xiàng)的做法是正確的 多滴幾滴能夠使測(cè)量形成油膜的油酸體積更精確些 但多滴以后會(huì)使油膜面積增大 可能使油膜這個(gè)不規(guī)則形狀的一部分與淺盤(pán)的壁相接觸 這樣油膜就不是單分子油膜了 故c項(xiàng)錯(cuò) d項(xiàng)中的做法沒(méi)有必要 并且牙簽上沾有油酸 會(huì)使油酸體積測(cè)量誤差增大 答案b 1 2 3 4 2 用油膜法估測(cè)分子的大小 把體積為v1 ml 的油酸倒入適量的酒精中 稀釋成v2 ml 的油酸酒精溶液 測(cè)出1ml油酸酒精溶液共有n滴 取一滴溶液滴入水中 最終在水中形成面積為s cm2 的單分子層油膜 則該油酸分子的直徑大約為 1 2 3 4 答案d 1 2 3 4 3 分子的大小 納米材料具有很多優(yōu)越性 有著廣闊的應(yīng)用前景 邊長(zhǎng)為1nm的立方體 可容納液態(tài)氫分子 其直徑約為10 10m 的個(gè)數(shù)最接近于 a 102個(gè)b 103個(gè)c 106個(gè)d 109個(gè) 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 4 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 已知某氣體的摩爾